CN106629794B - 一种高胶溶性拟薄水铝石的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种催化剂用高胶溶性拟薄水铝石的制备方法，制备步骤为：(1)醇铝制备(2)过滤，(3)醇铝水解，(4)老化蒸醇，(5)喷雾干燥，制得拟薄水铝石。本发明制作的拟薄水铝石产品具有胶溶性能好，孔分布集中，晶相单一等优点，得到的产品可广泛应用于催化剂载体。

Description

一种高胶溶性拟薄水铝石的制备方法
技术领域
本发明属于催化剂材料领域，具体为一种高胶溶性拟薄水铝石的制备方法。
背景技术
拟薄水铝石，也称假一水软铝石，是一类颗粒细小、结晶不完整、具有薄的褶皱片层的一种氢氧化铝，其含水态为触变性凝胶，具有比表面高、孔容大等特点。可用作生产催化剂载体、活性氧化铝的原料，也用作分子筛、硅酸盐耐火材料制品等的成型粘结剂及酒精脱水制乙烯和环氧乙烷的催化剂等。目前国内催化重整和二甲苯异构化所用催化剂必用原料。
目前国内生产拟薄水铝石的方法主要是碳化法和沉淀法，使用现有的拟薄水铝石生产工艺生产的产品，胶溶性能低，可几孔径不均一、晶相纯度低。用于催化重整和加氢的小球氧化铝所用胶溶拟薄水铝石一直从国外进口，始终没有国产化产品问世。
发明内容
本发明的目的是要克服现有技术的不足，制备出一种孔分布集中、单一晶相、胶溶性高的材料。
为解决以上技术问题，本发明一种高纯拟薄水铝石，采用以下步骤制备：
(1)醇铝制备，
(2)过滤，
(3)醇铝水解，
(4)老化分醇，
(5)喷雾干燥，制得拟薄水铝石。
步骤(1)为，把金属铝、催化剂和高碳醇加入四口烧瓶，加热至一定温度开始反应，烧瓶中产生大量气泡时将剩余醇缓慢滴加到烧瓶中，一定时间后没有气泡生成，反应完成，得到醇铝。其中，高碳醇可以为C5-C6醇中的一种或2种，金属铝为铝锭和/或铝粉；金属铝的纯度在99％以上；高碳醇与金属铝的摩尔比为2-7∶1。催化剂为己醇铝，己醇铝与金属铝的摩尔比为0.001-0.05∶1。高碳醇与金属铝反应温度在100-200℃；反应时间2h，反应得到醇铝。
步骤(2)为，过滤温度为80℃-140℃，滤网目数500-1000。过滤得到醇铝。
步骤(3)为，在空容器内加入去离子水，去离子水的加入量与醇铝的摩尔比是1-3∶1，升温到80度后，开始向去离子水中滴加过滤得到的醇铝和溶剂的混合物，边滴加边搅拌。水解反应的温度为60-100℃，反应时间为20-120min；水解反应生成羟基氧化铝。
步骤(4)为，在容器中再次加入去离子水，对羟基氧化铝进行老化，加入的去离子水量与醇铝的摩尔比是40-300∶1，老化的温度为60-100℃，时间为30-900min，老化同时蒸馏分出剩余醇和溶剂。
步骤(5)为，对老化的物质喷雾干燥，得到高胶溶性拟薄水铝石。
本发明克服了碳化法和硫酸铝法制备的拟薄水铝石胶溶性能低的缺点，通过控制醇铝和高纯水的比例和水解条件，能得到胶溶性能高达99.7％拟薄水铝石，本发明制备工艺简化，制备效率高、制备成本低。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的实施方式作进一步描述。
实施例1：
把10克金属铝、0.02克正己醇铝和63克正己醇加入四口烧瓶，加热至120℃开始反应，烧瓶中产生大量气泡时将126克正己醇缓慢滴加到烧瓶中。反应结束后向烧瓶中加入102克正己醇，升温至120℃，过滤得到三正己醇铝。在烧瓶中加入30mL去离子水，升温至85℃，搅拌下向烧瓶中滴加温度为85℃的三正己醇铝溶液，30min滴加完成。把醇铝水解产生的正己醇从烧瓶中抽出。烧瓶中再加入270mL去离子水升温至85℃，老化6小时后喷雾干燥得到高胶溶性拟薄水铝石。
实施例2：
把10克金属铝、0.02克正己醇铝和63克正己醇加入四口烧瓶，加热至130℃开始反应，烧瓶中产生大量气泡时将126克正己醇缓慢滴加到烧瓶中。反应结束后向烧瓶中加入102克正己醇，升温至120℃，过滤得到三正己醇铝。在烧瓶中加入30mL去离子水，升温至85℃，搅拌下向烧瓶中滴加温度为85℃的三正己醇铝溶液，30min滴加完成。把醇铝水解产生的正己醇从烧瓶中抽出。烧瓶中再加入400mL去离子水升温至85℃，老化8小时后喷雾干燥得到高胶溶性拟薄水铝石。
实施例3：
把10克金属铝、0.02克正己醇铝和63克正己醇加入四口烧瓶，加热至140℃开始反应，烧瓶中产生大量气泡时将126克正己醇缓慢滴加到烧瓶中。反应结束后向烧瓶中加入102克正己醇，升温至120℃，过滤得到三正己醇铝。在烧瓶中加入30mL去离子水，升温至85℃，搅拌下向烧瓶中滴加温度为85℃的三正己醇铝溶液，30min滴加完成。把醇铝水解产生的正己醇从烧瓶中抽出。烧瓶中再加入600mL去离子水升温至85℃，老化12小时后喷雾干燥得到高胶溶性拟薄水铝石。
实施例4：
把10克金属铝片、0.02克正己醇铝和54克正戊醇加入四口烧瓶，加热至110℃开始反应，烧瓶中产生大量气泡时将109克正戊醇缓慢滴加到烧瓶中。反应结束后向烧瓶中加入88克正戊醇，升温至120℃，过滤得到三正戊醇铝。在烧瓶中加入30mL去离子水，升温至85℃，搅拌下向烧瓶中滴加温度为85℃的三正戊醇铝溶液，30min滴加完成。把醇铝水解产生的醇从烧瓶中抽出。烧瓶中再加入300mL去离子水升温至85℃，老化6小时后喷雾干燥得到高胶溶性拟薄水铝石。
实施例5：
把10克金属铝丝、0.02克正己醇铝和54克正戊醇加入四口烧瓶，加热至120℃开始反应，烧瓶中产生大量气泡时将109克正戊醇缓慢滴加到烧瓶中。反应结束后向烧瓶中加入88克正戊醇，升温至120℃，过滤得到三正戊醇铝。在烧瓶中加入30mL去离子水，升温至85℃，搅拌下向烧瓶中滴加温度为85℃的三正戊醇铝溶液，30min滴加完成。把醇铝水解产生的醇从烧瓶中抽出。烧瓶中再加入350mL去离子水升温至85℃，老化10小时后喷雾干燥得到高胶溶性拟薄水铝石。
实施例6：
把10克金属铝、0.02克正己醇铝和54克正戊醇加入四口烧瓶，加热至120℃开始反应，烧瓶中产生大量气泡时将109克正戊醇缓慢滴加到烧瓶中。反应结束后向烧瓶中加入88克正戊醇，升温至120℃，过滤得到三正戊醇铝。在烧瓶中加入30mL去离子水，升温至85℃，搅拌下向烧瓶中滴加温度为85℃的三正戊醇铝溶液，30min滴加完成。把醇铝水解产生的醇从烧瓶中抽出。烧瓶中再加入450mL去离子水升温至85℃，老化12小时后喷雾干燥得到高胶溶性拟薄水铝石。
高胶溶性拟薄水铝石杂质含量和晶粒数据参见表1。

Claims (6)

1.一种催化剂用高胶溶性拟薄水铝石制备方法，其特征在于，制备步骤为：(l)醇铝制备，(2)过滤，(3)醇铝水解，(4)老化分醇，(5)喷雾干燥，制得拟薄水铝石；其中，所述的步骤(1)为：使用高碳醇与金属铝在催化剂的条件下，反应得到醇铝；高碳醇与金属铝的摩尔比为3-10:1；反应温度在100-200℃；反应时间2h，反应得到醇铝；所述的步骤(3)为：在四口烧瓶中加入去离子水，去离子水的加入量与醇铝的摩尔比是3-30:1，升温到80℃后，开始滴加醇铝，边滴加边搅拌；水解反应的温度为80-100℃，反应时间为30-120min；水解反应生成羟基氧化铝；所述的步骤(4)为：在容器中再次加入去离子水，对羟基氧化铝进行搅拌老化，加入的去离子水量与醇铝的摩尔比是40-300:1，老化的温度为80-100℃，时间为30-900min，老化同时蒸馏分出醇。
2.根据权利要求1 所述的制备方法，其特征在于，所述的步骤(1)中，所述的高碳醇为C5-C6醇中的一种或几种，金属铝为铝锭和/或铝粉；金属铝的纯度在99％以上。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的步骤(1)中，所述的催化剂为己醇铝，催化剂与金属铝的摩尔比为0.001-0.05:1。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的步骤(2)中：过滤温度为80℃-140℃，过滤得到醇铝。
5.根据权利要求1 所述的制备方法，其特征在于，所述的步骤(3)中：所述的去离子水电阻大于18Ω。
6.根据权利要求1 所述的制备方法，其特征在于，所述的步骤(5)为：对老化的物质进行喷雾干燥，得到胶溶性能好的拟薄水铝石。
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